[实用新型]一种小型天然气的液化装置

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种小型天然气的液化装置，适用于将LNG储罐及LNG装车、卸车系统产生的BOG再液化。

背景技术

迫于环保及能源成本压力，天然气作为一次能源在社会各个领域所占比例正逐渐提升，其应用领域已逐渐扩大到发电、汽车用气、工业用气、城市居民用气、化工用气等方面，市场需求量迅速增加。传统的天然气管输供应方式仍为主流，但受原料条件及用户分布限制，有相当一部分资源无法进行管道长距离输送，需选择液化的方式，将甲烷转变为液体再采用灵活的运输方式将其送往用户终端。并且，液化天然气(LNG)体积只有同量气体体积的1/625，液化后可以降低贮存和运输成本，且可以提高单位体积的燃值。

目前，比较成熟的天然气液化工艺主要有阶式制冷工艺、带膨胀机的膨胀制冷工艺、混合工质制冷工艺和焦-汤节流制冷工艺等。其中阶式制冷工艺机组多，流程复杂，维护不便，混合工质制冷工艺则比较受中型LNG装置的青睐，但存在混合冷剂合理匹配比较困难、开车时间较长的问题，而节流制冷工艺虽效率较低，但流程最为简单，不存在混合冷剂配比问题，开停车更为方便，投资更少，对于小型天然气液化装置可采用此种工艺。

实用新型内容

在第一个实施方案中，本实用新型提供了一种小型天然气的液化装置，包括净化气压缩机、压缩机后冷却器、BOG压缩机、第一换热器、制冷机、第二换热器、LNG/NG换热器、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、LNG闪蒸罐、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀和一台调节阀；

净化天然气管道连接净化气压缩机的入口用于增压，净化气压缩机出口连接压缩机后冷却器入口，压缩机后冷却器出口连接第一换热器的高压天然气通道的入口，第一换热器的高压天然气通道出口连接制冷机后连接至第二换热器的高压天然气通道入口，而后连接至第一节流阀节流，第一节流阀出口连接第一闪蒸罐入口；

第一闪蒸罐液相出口管道分为两路，第一路经调节阀依次连接第二换热器和第一换热器的LNG通道后连接至净化气压缩机的入口，第二路经第二节流阀后连接至LNG/NG换热器的冷流道入口；

第一闪蒸罐气相出口管道连接LNG/NG换热器的热流道后连接至第三节流阀一端，第三台节流阀另一端连接第二闪蒸罐，第二闪蒸罐液相出口管道与LNG/NG换热器冷流道出口管道汇合后连接至LNG闪蒸罐入口，LNG闪蒸罐气相出口管道依次连接第二换热器、第一换热器的BOG通道后连接BOG压缩机的入口，BOG压缩机的出口连接至净化气压缩机的入口，LNG闪蒸罐液相出口管道连接至LNG产品储罐。

上述方案适用于净化天然气中氮含量>1体积％的情况。

在另一个实施方案中，一种小型天然气的液化装置包括：净化气压缩机、压缩机后冷却器、BOG压缩机、第一换热器、制冷机、第二换热器、LNG闪蒸罐、第一节流阀和一台调节阀；

净化天然气管道连接净化气压缩机的入口用于增压，净化气压缩机出口连接压缩机后冷却器入口，压缩机后冷却器出口连接第一换热器的高压天然气通道的入口，第一换热器的高压天然气通道出口连接制冷机后连接至第二换热器的高压天然气通道入口，第二换热器的高压天然气通道出口连接至第一节流阀节流，第一节流阀出口连接LNG闪蒸罐入口；

LNG闪蒸罐气相出口管道依次连接第二换热器、第一换热器的BOG通道后连接BOG压缩机的入口，BOG压缩机的出口连接至净化气压缩机的入口，

LNG闪蒸罐液相出口管道分为两路，第一路经调节阀依次连接第二换热器和第一换热器的LNG通道后连接至净化气压缩机的入口，第二路连接至LNG产品储罐。

上述方案适用于净化天然气氮含量在1体积％以下或不含氮的情况。

净化气压缩机视压缩机的形式采用一台或并联或串联的两台。

优选地，净化气压缩机后冷却器采用循环水冷却系统，也可采用空冷系统或其他等价的冷却系统代替。

本实用新型第一个实施方案的装置采用的流程，利用高压天然气预冷并节流制冷的工艺进行液化，高压天然气的预冷由制冷机提供的单一制冷剂及天然气自身液化产生的部分LNG提供冷量，工艺流程简单，不存在制冷剂配比的问题；且通过节流闪蒸的途径可将LNG中的氮含量脱除至合格标准。其工艺过程为：